經大鼠腰骶部鞘內置管給藥技術的研究*

鄧亞南劉艷芳陳建平張宇

經大鼠腰骶部鞘內置管給藥技術的研究*

鄧亞南①劉艷芳①陳建平②張宇①

目的：改進大鼠經皮穿刺腰骶部鞘內置管技術，探索更加簡便、快捷、安全、有效的大鼠鞘內給藥的新方法。方法：健康雄性大鼠60只，按隨機數字表法分為經寰枕膜鞘內置管組（C組，n=30）和經皮穿刺腰骶部鞘內置管組（T組，n=30）。戊巴比妥鈉腹腔麻醉后，C組大鼠接受經皮切開寰枕膜鞘內置管操作，T組大鼠接受在L6～S1間隙，用20 G穿刺針行經皮穿刺腰骶部鞘內置管操作。兩組大鼠在操作成功后，均經導管注入2%利多卡因10 μL。觀察并比較兩組大鼠置管成功只數、癱瘓只數以及死亡只數。結果：與C組比較，T組大鼠鞘內置管成功率明顯提高，術后癱瘓、死亡率明顯減少，差異均有統計學意義（P＜0.05）。結論：經皮穿刺腰骶部鞘內置管技術是一項簡便、快捷、安全、有效的鞘內給藥方法。

蛛網膜下腔； 經皮穿刺； 鞘內置管； 大鼠

大鼠鞘內置管給藥是研究藥物在脊髓水平作用機制的常用實驗方法，廣泛應用于疼痛領域的研究[1-4]。尤其對于需要在大鼠脊髓腰膨大部位進行鞘內給藥的實驗研究，鞘內置管給藥技術更是尤為重要。傳統的鞘內置管是經寰枕膜鞘內置管，由于是經皮切開置管，創傷較大，且PE-10聚乙烯導管要下行經脊髓頸曲、胸曲后才能到達大鼠腰膨大的部位，術中易損傷脊髓而導致大鼠癱瘓或死亡，并且大鼠接受經皮切開寰枕膜鞘內置管操作后，術后需要修養恢復5～7 d后才能觀察其痛行為反應。這種方法周期長，大鼠癱瘓率或死亡率較高[5]。近幾年，隨著鞘內給藥技術的不斷改良，反復腰骶部直接鞘內注射給藥技術受到大家的關注，但是由于注藥部位在腰骶部，無法滿足在胸段給藥的實驗要求。而經皮穿刺腰骶部鞘內置管給藥技術的出現解決了這一難題。因此，本研究通過將經皮穿刺腰骶部鞘內置管技術與傳統的經皮切開寰枕膜鞘內置管技術進行對比，旨在探討該方法的可行性與優越性。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與分組 成年雄性SD大鼠60只，體重230～260 g，由山西醫科大學實驗動物中心提供，按隨機數字表法分為兩組：經皮穿刺腰骶部鞘內置管組（T組）和經皮切開寰枕膜鞘內置管組（C組），每組30只。

實驗期間，將大鼠置于溫度20～24 ℃、晝夜交替、自由攝食食物與水的環境中。

1.2 實驗方法 兩組大鼠均采用戊巴比妥鈉40 mg/kg腹腔內注射麻醉，隨后進行鞘內置管操作，C組采用經皮切開寰枕膜鞘內置管術，T組采用經皮穿刺腰骶部鞘內置管術，鞘內置管成功后，在體外留置導管1～2 cm，并用消毒的不銹鋼針堵塞PE-10聚乙烯導管外口，以防腦脊液外溢。待大鼠快要清醒，用10 μL微量注射器連接留置在大鼠體外的導管，兩組大鼠均給予10 μL 2%利多卡因注射液以便術后觀察穿刺置管成功率。注藥成功后，留置導管1～2 min，隨后拔出導管。

1.2.1 經皮切開寰枕膜鞘內置管 采用傳統的Yaksh 等[6]的手術方法，C組大鼠麻醉后至于實驗臺上，頸下放置直徑約為2～3 cm圓柱狀物體使枕骨大孔與寰椎之間的間隙充分張開便于插管操作。常規剪毛并用碘伏消毒手術范圍，依次切開皮膚，皮下筋膜，鈍性分離肌肉直至暴露枕骨大孔，用針尖輕輕挑開寰枕膜，此時可見清亮的腦脊液溢出，隨后將充滿生理鹽水的PE-10聚乙烯導管直視下，緩慢插入蛛網膜下腔約7.5 cm，使其尖端位于腰膨大處[7]。

1.2.2 經皮穿刺腰骶部鞘內置管 借鑒Li等[8]介紹的方法并加以改進。T組大鼠麻醉后置于實驗臺上，腰骶部下方放置直徑約為3～5 cm圓柱狀物體，使L6～S1之間的間隙充分張開便于穿刺操作。常規剪毛并用碘伏消毒穿刺區域皮膚，鋪無菌洞巾，實驗者用拇指和中指分別觸摸大鼠雙側髂嵴并向兩側繃緊皮膚，食指于兩側髂嵴連線同一水平觸摸大鼠脊椎，觸及的最高點即為L6棘突，在L6～S1間隙采用20 G（外徑0.90 mm，針長30 mm）穿刺針（穿刺針針尖斜面朝向頭側）由上向下垂直刺入皮膚、皮下肌層，當出現明顯的落空感或是阻力消失感，證明針尖已經突破黃韌帶和蛛網膜進入蛛網膜下腔，此時將穿刺針稍稍向尾側傾斜約30°，繼續向前推進1 mm左右即可。隨后將充滿生理鹽水的PE-10聚乙烯導管從穿刺針內部緩慢插入約4 cm左右，即到達腰膨大部位，導管插入過程中可出現腦脊液流出、動物甩尾等顯著特征以充分證明導管置入成功。

1.3 觀察指標

1.3.1 置管成功率 兩組大鼠術后清醒后，采用觀察運動法和鉗夾縮足反應法，觀察大鼠蛛網膜下腔阻滯情況。并記錄清醒后雙下肢麻痹，鉗夾不產生縮足反應，并且于2%利多卡因藥效退去后可完全恢復正常肢體活動能力的大鼠只數，以此判斷蛛網膜下腔置管的成功率。

1.3.2 并發癥 兩組大鼠蛛網膜下腔阻滯作用消退后，持續觀察7 d，記錄術后兩組大鼠發生癱瘓只數以及術后死亡只數，并進行比較。

1.4 統計學處理 采用SPSS 20.0統計學軟件對數據進行處理，計數資料的比較采用 χ2檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組置管成功率比較 T組置管成功率為96.7% （29/30），明顯高于C組的60.0%（18/30），差異有統計學意義（P＜0.05）。C組8只大鼠，T組19只大鼠術后清醒后出現雙后肢麻痹，用鑷子鉗夾雙后足均不引起縮足反應。大約3 h左右雙下肢肌力慢慢恢復，活動自如，未發現任何肢體運動障礙。

2.2 兩組并發癥比較 與C組相比，T組大鼠操作并發癥明顯減少，差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組大鼠并發癥比較 只（%）

3 討論

鞘內置管給藥是動物實驗中不可或缺的一項實驗技術，上世紀70年代，Yaksh等[6]首次提出經皮切開寰枕膜鞘內置管給藥技術，經過多年的應用，這項技術雖然達到了鞘內置管給藥的目的，但是較高的失敗率、癱瘓率、死亡率嚴重影響實驗效果。尋找一種安全、有效、并發癥小的鞘內置管技術是國內外相關學者們一直努力的方向。Poon等[9]采用顯微外科技術在大鼠胸段進行鞘內置管，得到了較好的成效，不但成功率高，而且還減少了并發癥的發生，但是，該項操作技術復雜，所用設備特殊，嚴重限制了其在動物實驗中的廣泛應用。近些年，用微量注射器經皮穿刺鞘內給藥技術逐漸被大家認可[10-11]。這項技術有創傷小、術后恢復快、減少腦脊液外漏、可反復操作等諸多優點，尤其在無脊髓節段的腰骶部進行經皮穿刺鞘內給藥，不但成功率高，而且安全可靠，不會對脊髓造成損傷，但是應用在有脊髓節段的胸段時，操作則無法進行，由于是盲探穿刺，光憑借手下的落空感判斷是否操作成功，極易引起脊髓損傷，最終導致動物癱瘓甚至死亡。

本研究參考上述多種給藥方式的優缺點，并結合人蛛網膜下腔麻醉技術和連續硬膜外麻醉技術的操作

方法，提出經皮穿刺腰骶部鞘內置管技術[12]。從L6～S1間隙進針，利用落空感、鼠尾擺動、回抽腦脊液等多種方式作為判斷穿刺成功的標志，隨后置入導管至腰膨大處，通過鞘內注入局麻藥的方式再次驗證鞘內置管的成功率。這項操作技術，保留了手術創傷小、術后恢復快、可反復操作等微量注射器經皮穿刺給藥技術的優點，避免了其操作上的部位限制；也保留了經皮切開寰枕膜鞘內置管技術將藥物直接注入腰膨大部位、節省用藥量的優點，同時減少了其操作創傷大、導管鞘內走行節段長、易造成腦脊液漏和脊髓損傷等并發癥的缺點[13-14]。

本研究表明，與Yaksh法相比，經皮穿刺腰骶部鞘內置管技術成功率高，癱瘓、死亡等并發癥明顯減少，充分證明了經皮穿刺腰骶部鞘內置管技術的優越性。究其原因：（1）與經皮切開寰枕膜鞘內置管技術直接暴露脊髓相比，腰骶部穿刺位置較低，不會接觸脊髓，即使對馬尾神經有少數損傷也不會引起癱瘓等嚴重并發癥。（2）腰骶部相對枕骨大孔，離腰膨大部位較近，導管鞘內走行距離較短，上行不經過脊髓頸曲與腰曲，發生脊髓損傷、導管折疊的可能較小。（3）與Yaksh法切開直視下置管相比，經皮穿刺腰骶部鞘內置管技術屬于微創操作，不用切開皮膚、肌層、蛛網膜甚至椎板，對大鼠損傷較小，炎癥反應也相對較輕，更利于大鼠的術后存活。（4）經皮穿刺腰骶部鞘內置管技術操作簡單，對大鼠損傷較小，可以反復操作，單次給藥，避免了Yaksh法鞘內留置導管導致的局部神經炎癥反應、神經變性反應、大鼠對傷害性刺激反應改變等副作用[15]。有研究表明，經皮穿刺技術不會引起大鼠痛閾的改變以及脊髓小膠質細胞和星形膠質細胞的變化，能夠大限度的減少鞘內置管操作對實驗結果的影響[10]。（5）由于本方法操作簡單，手術時間很短（10 min左右），損傷小，若將腹腔注射麻醉劑戊巴比妥鈉改為異氟醚氣體麻醉或是丙泊酚腹腔注射麻醉[8-10]，鞘內置管給藥后停留1～2 min即把管抽出，20～30 min后即可檢測藥物對大鼠的痛行為的影響，大大提高了實驗效率，且在不同時間點可多次重復操作。

總之，經皮穿刺腰骶部置管技術不但操作簡單、成功率高，而且并發癥少，是一項安全有效的鞘內給藥新技術。

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Research of Intrathecal Catheterization Via Lumbosacral Puncture in Rats

/DENG Y a-nan，LIU Y anfang，CHEN J ian-ping，et al.//Medical Innovation of China，2014，11（18）：033-035

Objective：To explore a simple， safe， fast and effective method of intrathecal application by studying the method of intrathecal catheterization via lumbosacral puncture in rats.Method：60 healthy rats were randomly divided into the intrathecal catheterization through the atlantooccipital membrane group （the group C， n=30）and the intrathecal catheterization through lumbosacral puncture group （the group T， n=30）. All the rats in the two groups received abdominal anesthesia by pentobarbital natrium. The group C received intrathecal catheterization by the atlantooccipital membrane. The group T received intrathecal catheterization by 20 G needle in L6-S1interspace. Then， all the rats in the two groups were administrated 2% lidocaine hydrochloride 10 μL via the catheter. The number of successful catheterization， paralysis and death were compared in the two groups.Result：Compared with the group C， the success rate of catheterization was significantly increased， the incidence of death and paralysis were significantly decreased in the group T， the differences were statistically significant （P＜0.05）.Conclusion：Intrathecal catheterization by lumbosacral puncture is an effective and safe intrathecal catheterization method for rats undergoing scientific experiments.

Subarachnoid space； Percutaneous puncture； Sheath built-in tube； Rats

10.3969/j.issn.1674-4985.2014.18.011

2014-04-04） （本文編輯：蔡元元）

山西省自然科技基金（2012011042-4）；山西省回國留學人員科研資助項目（2011-045）

①山西醫科大學 山西 太原 030001

②山西醫學科學院 山西大醫院

陳建平 張宇

First-author’s address：Shanxi Medical University，Taiyuan 030001，China